多核DSP Bootload代码加载方法研究

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                    　　引言
　　无线通信产业不断推进创新，像WCDMA、WiMAX、MIMO和4G都需要增强的性能．性能增强，提供更大通信带宽的同时意味着越来越大的数据流量．多内核DSP强大的处理能力，兼具FPGA的扩展特性和阵列优点以及DSP的相似性和效率。提供了一种高效、易于开发的解决方案，倍受设备商的青睐．而无线协议标准从2G的GSM到3G的WCDMA，冉到4G的Lte，其协议标准的不断更新，以及运营商、设备商对低硬件成本的要求，需要实现一种平滑的协议标准软升级方案，即不改变硬件平台就可实现协议标准的升级．TI公司推出的3内核DSP芯片TCl6488以其强大的数据处理能力，同时支持多种代码加载方式，在满足数据处理要求的同时，支持网络式代码加载，正迎合了这种软升级需求。
　　1 协议介绍
　　TI公司推出的DSP芯片TCl648718 (Faraday)具有3个内核，每个内核工作频率均为1GHz．其支持的boot load模式有12C EEPROM、EMAC(以太网口)、SRIO(Serial Rapid IO．即串行快速10)i种模式[3]．其中EMAC支持IOM/IOOM/I 000M bit/s传输速率，SRIO支持1．25G/2．5G/3．125G bit/s传输速率．以太网口EMAC支持IPV4，因此可以实现远程、快速的加载代码．SRIO支持内存代码的直接读写，外部主机可以将DSP内存视为本地内存进行直接的读写．SRIO boot load模式时，外部主机直接写DSP本地内存．其3．125G biffs的线上速率，可以达到2．5G bit/s的传输带宽，效率高达80％，加载代码速度极快．采用EMAC和SRIO相结合的方式可以实现一点到多点的快速代码加载。
　　1．1 EMAC boot load传输协议
　　以太网口EMAC支持的拓扑结构有星型、总线型、树型、混合型．其boot load帧格式分为以下几个部分分别讨论：DIX Ethernet、IPV4、Boot Table Frame. Header、Boot Table FrAME. Payload。如表1所示。






　　1．2 SRIO协议
　　TCl6488支持的SRIO协议1．2版本link rate速率为1x， 2x，4x。即1．25G，2．5G，3．125G bit/s．支持的拓扑结构有星型、环型等。
　　SRIO协议规定有两种传输方式：Direct IO与Message方式．当DSP处于SRIO boot load模式时，利用外部引脚进行配置其NODE ID，根据配置的不同，采用Direct IO方式对不同NODE ID的DSP内存直接进行读写，将代码直接写入到DSP内存．类似于外部主设备将DSP内存视为自身内存进行写操作，以此完成boot load．当代码加载完毕时发送Doorbell中断到不同NODE ID的DSP主核(即核0)．DSP立即从boot模式跳转到正常模式。执行加载的代码。
　　2 现有方案分析
　　代码加载主要依靠DSP芯片的各个接口实现．TI公司C64x系列主要接口有12C、HPI、EMIF等接口，C64x+系列主要接口有12C、EMAC、SRIO等。
　　I2C传输速率为lOkbps到400kbps，外接EEPROM，常用于固化代码的boot load，不利于升级．
　　HPI接口有效带宽往往最多只能达到20～30Mbps．操作较复杂，且不易组网．在多核DSP系列里已经去掉HPI接口．
　　EMAC接口支持10M/100M/1000Mbps三种速率，支持总线形、星形拓扑组网结构．
　　SRIO接口支持1．25G12．5G/3．125G bps三种速率，支持星形、环形、U形菊花链等拓扑结构．
　　利用EMAC与SRIO结合的方式可以实现基于IP、可远程控制的局部传输网络，组网灵活可控．
　　3 原理框图
　　利用DSP EMAC接口支持IPV4的网络特性，以及SRIO接口使DSP间可以形成的U形菊花链或星形拓扑结构，可以灵活组网。原理框图如图I所示。其中基带处理板与主控板之间由背板连接，主控板通过网线与交换机或路由器连接。主控板与基带板之间组建局域网，由主控板分配IP。远程PC可以通过主控板IP访问到任何一块基带板的CPU。对CPU进行操作，可以对任意一块基带板上的DSP进行代码加载。






　　否则程序将不会正确运行．此时DSP的3个内核同时从Ox00800000开始运行。
　　加载DSP2至加载DSPn时，首先由CPU根据ftp协议从PC端获取DSPk(k=2?3．n)的代码．根据EMAC发送协议，将DSPk代码发送到DSP1．DSP1收到DSPk的代码后，根据SRIO加载协议加载DSPk的代码．DSPk代码加载完毕后，DSP1向DSPk发送一个SRIO中断。标志加载结束．DSPk响应该SRIO中断。从SRIO加载模式跳转到正常模式，开始从Ox00800000地址开始运行．整个加载过程结束。
　　5 结束语
　　通过方案的比较，选择了易于组网，且可控、方便，利于软升级的方案．很方便的设计了TI TCI6488 3内核DSP的Bootload程序．完成了DSP系统自举加载．按照该设计思路编制的boot load程序已在WCDMA基站的基带处理板中得到应用，DSP系统能很好的复位及快速、方便的自举加载，更换版本容易，系统运行稳定可靠。